Las bacterias que invaden los tejidos de embriones de erizos de mar tienen la capacidad de crear una réplica fidedigna de los mismos. Científicos estadounidenses hicieron un experimento que indicaría que algunos embriones de fósiles serían “esculturas” hecha por capas de bacterias.

(18/12/08 -Agencia CyTA-Instituto Leloir. Por Bruno Geller) – El hallazgo de embriones fosilizados revela información valiosa sobre la historia evolutiva de la vida en el planeta. Sin embargo, aun no se conocen los detalles de los procesos que dieron lugar a ese tipo de fósiles.

Estudios previos basados en imágenes de alta resolución de embriones fosilizados de metazoos (animales multicelulares marinos) del período cámbrico -entre 542 y 488 millones de años atrás-, descubiertos en China, indicaron la presencia de bacterias que pudieron haber contribuido a su preservación.

Ahora, un equipo internacional de científicos, encabezados por Rudolf y Elizabeth Raff, de la Universidad de Indiana, en Bloomington, Estados Unidos, confirmaron esa hipótesis al reproducir en el laboratorio el modo en que esos microorganismos crean una réplica de un embrión de erizo de mar, a medida que lo va consumiendo, como si se tratara del molde de una escultura. Los resultados fueron publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) el 9 de diciembre pasado.

Los investigadores emplearon embriones dos especies de erizo de mar, el Hekiocidaris erythrogramma y el Heliocidaris tuberculata, y los sometieron a condiciones parecidas que pudieron haber desencadenado hace millones de años la fosilización de las especies marinas halladas en China.

“Los embriones de esa especie de erizo de mar de Australia, empleados en el experimento, presentan algunas características morfológicas similares a las que poseían los embriones fosilizados durante la edad Cámbrica”, subraya Diego Pol, investigador de Conicet en el Museo Paleontológico Egidio Feruglio (MEF), en Chubut.

Los erizos de mar presentan una reproducción sexual. “Hay individuos masculinos y femeninos. Los mismos expulsan los gametos al exterior, produciendo la fecundación en el agua de mar. De la fecundación se origina una gástrula, o conjunto de células que se van dividiendo, a partir de la cual surge una larva de vida libre, nadadora, la cual sufre una metamorfosis que da lugar al erizo adulto”, explica la doctora en ciencias geológicas Adriana Cecilia Mancuso, investigadora de Conicet en el Centro Científico Tecnológico -Conicet, Mendoza.

Microclima cámbrico artificial

El proceso de fosilización recreado por los investigadores involucró tres procesos.

“Luego de la muerte del embrión del erizo de mar, los autores del estudio detuvieron en forma artificial la autólisis, es decir, la autodestrucción natural producida por las enzimas contenidas en las células. Dicha destrucción ocurre en condiciones aeróbicas que consisten en la presencia de concentraciones normales de oxígeno, en este caso disuelto en el agua de mar”, señala Mancuso. Y continúa: “En la naturaleza es probable que la acción de las bacterias sean las que hayan detenido la autodestrucción de los embriones cuando morían por alguna causa hace millones de años atrás.”

El paso siguiente fue exponer esos embriones a la acción de Pseudoalteromonas, un tipo de bacterias.

“Las bacterias cubrieron y consumieron las estructuras celulares de esos embriones de erizo. Lo sorprendente fue que a medida que el conjunto de bacterias, que formaban biofilms bacterianos -capas de bacterias unidas por una matriz de azúcares-, invadían a los embriones, dada su unión formaban un molde, en forma precisa, de cada una de sus estructuras. En definitiva, mediante el empleo de microscopia tomográfica, Rudolf y Elizabeth Raff observaron en forma minuciosa que las bacterias producían una réplica del embrión”, indica Pol.

De acuerdo con los investigadores de la Universidad de Indiana, es probable que en la última etapa del proceso de fosilización registrado hace millones de años en los fósiles encontrados en China, las bacterias hayan liberado finos cristales compuestos de fosfato de calcio que mineralizaron la zona superficial de los embriones suministrándoles de esta forma una cubierta sólida.

En los experimentos, Rudolf y Elizabeth Raff observaron que las bacterias depositaban carbonato de calcio en vez de fosfato de calcio. Por este motivo, los científicos pretenden en el futuro someter los embriones de erizo de mar a condiciones ambientales diferentes para replicar este paso.

Sin embargo, pese a que los experimentos no reprodujeron completamente el proceso de fosilización registrado “en el cambriano inferior, probablemente fueron similares en algunos aspectos”, destaca Mancuso.

Este proceso de fosilización de embriones en el que participan bacterias no es el único. En otros casos son otros los factores decisivos que envuelven al organismo y que impiden su putrefacción como el ámbar, el hielo, el suelo congelado (permafrost), los hidrocarburos (brea), y guano, entre otros.

“Son extremadamente interesantes los avances que se han registrado en los últimos años dentro del campo del desarrollo embrionario desde un punto de vista evolutivo. Sirven para comprender la maravillosa diversidad biológica que existe hoy en día y que existió a lo largo de la historia de la vida”, concluye Pol.